上海設(shè)施質(zhì)譜系統(tǒng)用戶揭示Tax的新型生化功能及其在激活I(lǐng)KK-NF-κB通路中的生化機(jī)制

　　4月15日，國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施質(zhì)譜分析系統(tǒng)用戶浙江大學(xué)夏總平實(shí)驗(yàn)室在PLoS Pathogens 刊物上在線發(fā)表題為HTLV-1 Tax Functions as a Ubiquitin E3 Ligase for Direct IKK Activation via Synthesis of Mixed-Linkage Polyubiquitin Chains 的研究論文。

　　人T細(xì)胞白血病病毒Ⅰ型（HTLV-1）是第一種被發(fā)現(xiàn)的與人類疾病相關(guān)的逆轉(zhuǎn)錄病毒，全球已有超過1500萬人被感染，該病毒能夠引起包括成年人T細(xì)胞白血?。ˋTL）、HTLV-1相關(guān)性脊髓病/熱帶痙攣性癱瘓（HAM/TSP）以及HTLV-1葡萄膜炎（HU）在內(nèi)的諸多嚴(yán)重疾病。HTLV-1感染后一旦發(fā)展成為ATL，由于其病程發(fā)展快且預(yù)后差，85%的患者會在發(fā)病后4年內(nèi)死亡。遺憾的是，針對HTLV-1至今仍沒有疫苗或者有效的治療方法。

　　在HTLV-1的基因組上，除了編碼逆轉(zhuǎn)錄病毒所必須的結(jié)構(gòu)和功能蛋白以外，還編碼著一系列的調(diào)節(jié)蛋白，包括Tax、Rex、HBZ等。其中，最重要并且研究最為廣泛的，就是Tax。已有的研究表明，Tax激活I(lǐng)KK-NF-κB通路的能力，對于HTLV-1引起ATL等疾病是必要的。但是，其具體激活的機(jī)制并不明了。

　　為了探究Tax激活I(lǐng)KK-NF-κB的具體的生化機(jī)制，夏總平實(shí)驗(yàn)室首先在體外無細(xì)胞體系中建立了一個(gè)Tax激活I(lǐng)KK的生化反應(yīng)。利用這個(gè)反應(yīng)，結(jié)合經(jīng)典生物化學(xué)分離純化的方法，他們鑒定到宿主細(xì)胞內(nèi)的幾種特定的E2泛素轉(zhuǎn)移酶——UbcH2、UbcH5c和UbcH7——對于Tax的活力是必要的。他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)Tax是一個(gè)E3泛素連接酶，它能夠利用上述E2合成非錨定的混合型多聚泛素鏈（free mixed-linkagepolyubiquitin chains）。而這種泛素鏈在體外可以直接地激活I(lǐng)KK。

　　質(zhì)譜系統(tǒng)彭超博士作為該項(xiàng)研究的合作者和共同作者，通過基于質(zhì)譜技術(shù)的蛋白質(zhì)組學(xué)方法幫助解析確定了這種非錨定的混合型多聚泛素鏈，并進(jìn)行了初步的定量分析，為此項(xiàng)研究提供了強(qiáng)有力的專業(yè)技術(shù)支持，為成果的發(fā)表做出了積極貢獻(xiàn)。

　　這項(xiàng)研究揭示了Tax的新型生化功能以及它在激活I(lǐng)KK-NF-κB通路中具體的生化機(jī)制，闡明了前人研究中的諸多矛盾和疑問，為后續(xù)相關(guān)研究以及HTLV-1感染的治療提供了理論依據(jù)。

　　Tax激活I(lǐng)KK-NF-κB通路機(jī)制模式圖。在炎癥因子（如IL-1β）刺激細(xì)胞時(shí)，E3 TRAF6和E2 Ubc13/Uev2會合成K63連接的多聚泛素鏈，以此來激活TAK1激酶復(fù)合體，TAK1磷酸化激活下游的IKK激酶復(fù)合體，并最終使NF-κB通路激活。而當(dāng)HTLV-1感染時(shí)，病毒編碼的蛋白Tax作為一個(gè)E3，能夠利用宿主細(xì)胞內(nèi)的泛素化系統(tǒng)合成混合型連接的多聚泛素鏈，這種泛素鏈可以直接激活I(lǐng)KK激酶復(fù)合體，從而使NF-κB通路激活，造成慢性炎癥，并最終引起包括成年人T細(xì)胞白血?。ˋTL）在內(nèi)的諸多疾病。